L'UE finanzia un motore elettrico per auto che riduce la dipendenza da metalli rari

Il progetto europeo MAXIMA sviluppa un motore elettrico assiale per l'industria automobilistica, progettato per essere più accessibile, più efficiente e più facile da riciclare, riducendo allo stesso tempo l'uso di materie prime critiche, in particolare dei metalli rari utilizzati nei magneti permanenti. In breve MAXIMA sviluppa un motore elettrico assiale modulare per veicoli elettrici, destinato a una elettrificazione automobilistica più sostenibile.

Il progetto mira a ridurre i costi, l'impronta di carbonio e la dipendenza da metalli rari critici.

I ricercatori hanno creato una piattaforma digitale di progettazione e analisi che integra le prestazioni elettromagnetiche, strutturali e termiche, ma anche la riciclabilità.

MAXIMA ha sviluppato un processo di riciclo attraverso il quale i magneti neodimio-ferro-boro vengono recuperati, purificati e rifabbricati per il riutilizzo.

Fino al 2027, il progetto intende testare diversi prototipi in condizioni automobilistiche realistiche. La transizione dell'industria automobilistica europea verso veicoli elettrici dipende da componenti accessibili, energeticamente efficienti, riciclabili e a basso impatto ambientale. Il progetto MAXIMA, lanciato nel 2023, affronta questo problema sviluppando un motore elettrico assiale adattabile e a basso costo. MAXIMA, acronimo di Modular AXIal flux Motor for Automotive, mira a creare una soluzione di elettrificazione scalabile per l'industria automobilistica. Il motore è progettato per prestazioni migliori, impatto ambientale ridotto e minore dipendenza da materiali rari e critici, in particolare quelli utilizzati per i magneti permanenti. Stéphane Clénet, di Arts et Métiers ParisTech, coordinatore del progetto, afferma che MAXIMA ha creato una piattaforma di progettazione e analisi che integra più dimensioni tecniche fin dalla prima fase dello sviluppo. "MAXIMA ha stabilito una piattaforma di progettazione e analisi multifisica pionieristica, che consente ai produttori e agli ingegneri di considerare le prestazioni elettromagnetiche, strutturali e termiche, così come la riciclabilità, fin dal primo giorno", ha dichiarato Stéphane Clénet. L'integrazione della circolarità come vincolo di progettazione consente di ottimizzare l'efficienza, la capacità produttiva, la modularità e il disassemblaggio. Il progetto non mira solo a sviluppare un motore performante, ma anche a ridurre le difficoltà di riciclo e riutilizzo dei componenti. MAXIMA utilizza anche un gemello digitale multifisico, che consente il monitoraggio in tempo reale del sistema, manutenzione predittiva e controllo adattivo. Queste funzionalità possono contribuire a migliorare le prestazioni, l'affidabilità e la durata del sistema in condizioni reali di funzionamento automobilistico. Per quanto riguarda i materiali e la produzione, il progetto intende fornire prototipi testati che combinano compositi magnetici morbidi e avvolgimenti elettrici avanzati. Questi materiali sono ottimizzati per ridurre le perdite e facilitare la produzione. "Queste innovazioni di processo riducono già l'impronta di CO₂ e i costi per la produzione di nuovi motori elettrici", ha affermato Clénet. Un progresso importante riguarda le strategie di fine vita per i magneti permanenti. I ricercatori di MAXIMA hanno sviluppato un processo di riciclo attraverso il quale i magneti neodimio-ferro-boro vengono recuperati, purificati e rifabbricati per il riutilizzo. Il processo preserva la maggior parte delle proprietà originali dei magneti, anche dopo contaminazione e usura. Questo è importante per il riutilizzo di materiali ad alto valore e per ridurre la pressione sulle catene di approvvigionamento di materie prime critiche. "Questo chiude un ciclo essenziale per le materie prime critiche di alto valore e indica la direzione per un cambiamento a livello di tutto il settore", ha affermato Clénet. La prossima fase prevede l'uso delle tecnologie sviluppate fino ad ora per costruire e testare diversi prototipi di motore in ambienti automobilistici realistici. Il progetto espanderà i test di riciclo, aumenterà la produzione di prototipi e affinerà i modelli di valutazione del ciclo di vita con dati da condizioni reali. Fino al 2027, MAXIMA mira a dare un contributo concreto alla transizione dell'industria automobilistica europea verso la circolarità, l'autonomia strategica e la neutralità climatica. "Procedendo in questo modo, si rafforzerà la leadership globale dell'Europa nelle tecnologie di elettrificazione sostenibile, creando benefici industriali, ambientali e sociali a lungo termine", ha dichiarato Clénet. L'elettrificazione del trasporto stradale è una delle direzioni centrali della transizione climatica europea, ma dipende da catene di approvvigionamento complesse per batterie, motori, magneti permanenti e materiali critici. I motori elettrici utilizzano spesso magneti permanenti che includono metalli rari, come il neodimio. Questi materiali possono creare rischi di approvvigionamento e sollevare problemi di costo, sostenibilità e dipendenza strategica. Progetti come MAXIMA cercano di rispondere a queste vulnerabilità attraverso progettazione circolare, riciclo, materiali ottimizzati e tecnologie digitali che possono ridurre le perdite, i costi e la dipendenza da risorse critiche.